Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.09.79 (21) 2820763/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М. Кл.

G 01 М 15)00

Гееударстеенный комитет (53) УДК 621.43. .001.5 (088. 8) Опубликовано 23.12.81. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 28.12.81 по денек изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. С. Хлопов, У. П. Маргвелидзе, И. С. и Н. И. Вьюнов

Государственный всесоюзный ордена Тру

Знамени научно-исследовательский те институт ремонта и эксплуатации машинн (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к технике испытаний и обкатки двигателей внутреннего сгорания.

Известны стенды для обкатки испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие асинхронную машину с фазным ротором, вентилятором и разобщительными муфтами, дополнительный электродвигатель, устройство для регулирования и измерителя частоты вращения и момента (11.

Однако в таких стендах не обеспечивается достаточно высокий КПД, так как часть мощности двигателя внутреннего сгорания бесполезно поглощается регулирующим устройством. Этот стенд не позволяет также создавать нагрузочный момент на валу испытуемого двигателя при частоте вращения ротора асинхронной машины ниже синхронной.

Цель изобретения — повышение полезного использования мощности испытуемого двигателя внутреннего сгорания, увеличение мощности и диапазона (по частоте вращения вала стенда) торможения и, следовательно, повышение КПД стенда.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительный электродвигатель включен

2 в обмотки ротора асинхронной машины, а вентилятор через управляемые муфты связан с валами асинхронной машины и дополнительного электродвигателя.

На чертеже представлена схема стенда для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания.

Стенд содержит асинхронную машину 1 с фазным ротором, дополнительный электродвигатель 2, устройство 3 для регулирования частоты вращения вала стенда и тормозного момента, вентилятор 4, разобщительные управляемые муфты 5 и 6 и устройство 7 для измерения крутящего момента и частоты вращения на валу испытуемого двигателя 8 внутреннего сгорания.

С помощью муфт 5 и 6 производят соединение валов асинхронной машины 1 и электродвигателя 2 с валом вентилятора 4. Электродвигатель 2 в общем случае может быть как переменного, так и постоянного тока.

При этом электродвигатель постоянного тока включают в цепь ротора машины 1 через

20 выпрямитель, который может входить в устройство 3.

При использовании дополнительного электродвигателя в качестве привода дру892256

Формула изобретения

55 з гого стенда или общей вентиляции помещения муфта 6 и передача 9 отсутствуют. Регулирование частоты вращения вала стенда тормозного момента осуществляется с потерями энергии, пропорциональными скольжению, путем непрерывного или дискретного изменения параметров асинхронной машины 1 или источника питания с помощью устройства 3. В общем случае это могут быть тиристорный преобразователь, коммутатор, регулируемые активные или реактивные сопротивления.

Устройство 3 при включении в цепь статора асинхронной машины (показано тонкой линией) должно обеспечивать ее генераторный режим работы с отдачей энергии в сеть (режим рекуперативного торможения) .

Система регулирования частоты вращения и тормозного момента-замкнутая, с введением обратных связей по частоте вращения и тормозному моменту от устройства 7.

Стенд работает следующим образом.

По действующей Технологии обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания вначале производится его холодная приработка и асинхронная машина 1 работает в режиме двигателя. Муфта 5 отключена, а муфта 6 включена. Необходимую частоту вращения, начиная от минимальной, устанавливают с помощью задатчика (не показан) и устройства 3. Напряжение, частота и величина которого пропорциональны скольжению асинхронной машины 1, подводится к электродвигателю 2, вал которого через муфту 6 и передачу 9 соединен с вентилятором 4. С уменьшением частоты вращения ротора асинхронной машины 1 в двигательном режиме увеличивается ее скольжение и частота вращения вентилятора 4, и потому интенсивнее охлаждение машины 1.

После холодной приработки запускают двигатель внутреннего сгорания, работающий сначала на холостом ходу, а затем под нагрузкой (горячая обкатка) . При работе на холостом ходу асинхронная машина 1, муфты 5 и 6 отключены. При горячей обкатке под нагрузкой, начиная от минимальной и до синхронной частоты вращения ротора асинхронной машины 1, нагрузкой двигателя внутреннего сгорания является вентилятор 4, включаемый с помощью муфты 5.

С увеличением частоты вращения выше синхронной асинхронная машина 1 начинает работать в режиме рекуперативного торможения. Регулирование частоты вращения при горячей обкатке производят органами управления двигателя внутреннего сгорания, а нагрузки — с помощью задатчика момента (не показан) и устройства 3. Муфта 5 в этом режиме выключена, а муфта 6 включена.

С увеличением частоты вращения выше синхронной увеличивается скольжение асинхронной машины 1 и частота вращения вентилятора 4 системы охлаждения машины 1.

Если электродвигатель 2 является приводом системы вентиляции помещения или вала другого стенда, тормозной момент на двигатель внутреннего сгорания создает вентилятор 4 при включенной муфте 5.

При использовании в качестве электродвигателя 2 асинхронной машины с фрезным ротором с целью повышения его частоты вращения предусматривается ее работа в 0 режиме двойного питания (от питающей сети и от ротора машины 1). В этом случае частота вращения вала электродвигателя 2 при вращении магнитных полей статора и ротора в противоположные стороны определяется по формуле

2А (Л1+Ц р 1 где 1 и 1 -соответственно частота питающей сети статора и ротора электродвигателя;

20 Р -число пар полюсов.

Включение в цепь ротора асинхронной машины обкаточно-тормозного стенда электродвигателя и установка на валу вентилятора системы охлаждения позволяет увеличить тормозную мощность асинхроннои машины на 30 — 40О/о и использовать потери мощности на скольжение непосредственно на предприятиях, эксплуатирующих стенды, исключив необходимость установки специальных сложных устройств для отдачи этих

30 «потерь скольжения» в электрическую сеть.

Характерной особенностью помещений, в которых производится обкатка и испытание двигателей внутреннего сгорания, является загазованность и необходимость вентиляции, потребляющей значительную мощ35 ность из электрическои сети. Подключение этой вентиляционной нагрузки к стендам значительно сократит расход электроэнергии и позволит полезно использовать мощность испытуемого двигателя.

Питание другого стенда от цепей ротора асинхронной машины, работающей в генераторном режиме, также позволяет сократить расход электроэнергии. В этом случае появляется возможность производить холод45 ную обкатку не только на подсинхронных, но и на выше синхронных частотах вращения ротора асинхронной машины этого стенда, включив ее дополнительно в питающую электрическую сеть.

Применение предлагаемого стенда позволяет полезно использовать до 80О/р мощности испытуемого двигателя внутреннего сгорания.

Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий асинхронную машину с фазным ротором, вентиля892256

5 тором и разобщительными управляемыми муфтами, дополнительный электродвигатель, устройство для регулирования и измерители частоты вращения и момента, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем более полного использования энергии испытуемого двигателя, дополнительный электродвигатель включен в обмотки ротора

6 асинхронной машины, а вентилятор через управляемые муфты связан с валами асинхронной машины и дополнительного электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 629469, кл. G 01 М 15/00, 1978.

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 11217/63 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4